Napenergia jellemzők

A napelemeket, más néven napelemeket vagy napelemes modulokat különálló fotovoltaikus konverterekből (úgynevezett napelemek) építik, amelyek soros és párhuzamos áramkörökben vannak egymással összekapcsolva, és együttesen egyetlen áramforrásként működnek.

Valójában egy panel tekinthető aktuális forrásnak. Több napelem alkot autonóm napenergia erőmű, amely kicsi (ha például egy magánházról beszélünk) vagy nagy (ha ipari napenergia-erőművekről beszélünk) teljesítményre. A napenergia-állomás mérete függ annak rendeltetésétől és a fogyasztó igényeitől.

Egy napelem általában az elemek számát 12-szeres szorzóval tartalmazza, nevezetesen: 12, 24, 36, 48, 60 vagy 72 napelemet. Egy ilyen panel névleges teljesítménye általában 30-350 watt között van. Ennek megfelelően a panel mérete és súlya minél nagyobb, annál nagyobb a névleges teljesítménye.

Manapság a széles fogyasztó számára elérhető napelemek valódi hatékonysága 17 és 23% között van. Vannak külön példányok, amelyek hatékonyságát akár 24% -ig is kijelentik, ám ezek inkább kivételek és túlzások. A laboratóriumok szerte a világon elkötelezték magukat a napelemek fejlesztése mellett, hatékonyság amely legalább megközelítette a 30% -ot - ez nagyon jó eredmény lenne egy ilyen típusú energiaforrás számára, ha reálisan nézzünk a dolgokra.

A szilícium-alapú napelemek, mint alternatív villamos energiaforrás, időben tesztelve vannak, megbízhatóak, biztonságosak, kompaktak és viszonylag megfizethetőek. Normál működésük időtartama eléri a 30 évet, sőt még meg is haladja a 10 évet. Noha méltányossággal érdemes megjegyezni, hogy a szilícium fotovoltaikus elemek idővel lebomlanak, ez azt eredményezi, hogy a teljes fényben befogadott teljesítmény az eredeti teljesítmény mintegy 10% -ával csökken az aktív használat minden 10 évében.

Vagyis ha 2019-ben új 300 W-os napelemet vásároltak, akkor 2039-ig legfeljebb 240 wattot képes előállítani. Ezért ki kell számítani a rendszer telepített kapacitását egy bizonyos áramtartalékkal. Ami a vékonyrétegű elemeket illeti, az idő múlásával még nem tesztelték őket, de a szakértők szerint az első évben a lebomlás mértéke sokszor magasabb, mint az egykristályos és a polikristályos szilícium elemeké.

Normál használat esetén sem az elemek cseréjére, sem bármilyen más speciális karbantartásra nincs szükség egykristályos vagy polikristályos napelemekkel. Könnyen telepíthetők, nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, a Nap felé néző felületük mindig védő mechanikusan erős bevonattal rendelkezik.

A napelemek áramerősség-karakterisztikáját laboratóriumi körülmények között eltávolítják a gyártás során, és megadják a leírásban. A standard tesztet 1000 W / m² sugárzással hajtják végre 25 ° C környezeti hőmérsékleten, 45 ° szélességnél.

Itt láthatja az áram-feszültség karakterisztikájának szélső pontjait, amelyeken az akkumulátorról eltávolított energia megszűnik. Nyílt áramkör feszültsége - A Voc az akkumulátor kimeneten elérhető legnagyobb feszültség, amikor a terhelési áramkör nyitva van. A rövidzárlatos terhelési áramkör - az Isc - árama tehát a nulla kimeneti feszültségnél fennálló áram.

A gyakorlatban az akkumulátor mindig valamilyen optimális módban működik, valahol a közepén e két pont között. Az optimális ponton az MPP a maximális terhelhetőség. A maximális teljesítménypont névleges feszültségét Vp jelöli, és ennek a pontnak a névleges áramát Ip jelöli. Ezen a ponton a napelem hatékonyságát is meghatározzák.

Elvileg a napelemes elem képes működni az I-V jellemző bármely pontján, azonban a maximális hatékonyság elérése érdekében hasznos a nagy teljesítményű pont használata, ezért a napelemek soha nem táplálják közvetlenül a rakományt. A jobb hatékonyság érdekében a napelemet és az akkumulátorokat (invertert) össze kell kötni MPPT töltővezérlő, amely mindig a rendelkezésre álló maximális teljesítmény pontján működik, bármilyen napfény intenzitása mellett.